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二氧化氯在食品保鲜中的应用研究进展

2021/11/8 8:59:54      点击:

      随着人们环保意识的增强和对卫生安全的要求不断提高,人们开始寻求新型消毒杀菌剂。二氧化氯因其杀菌效果强、无污染、使用过程无三致(致癌、致畸、致突变)物质出现等优点,被世界卫生组织推荐为安全消毒物质中的A1 级产品。二氧化氯作为新型消毒剂,具有杀菌效果强、氧化有机物能力强、适用pH 值范围广等优点,广泛应用于水处理、空气净化、医疗、食品保鲜等领域。 

      二氧化氯的抗菌机理集中于对细菌的灭杀机理上。在微生物细胞中,细胞膜被认为是二氧化氯的一个关键靶点,主要是因为二氧化氯气体可以渗透和氧化细胞表面定位的蛋白质。二氧化氯对细胞壁的吸附和穿透能力使得细菌内含巯基的酶被破坏,同时快速抑制微生物蛋白质的合成,降低微生物代谢活性,杀死细菌或病毒,Bernarde 等对大肠杆菌的研究表明,二氧化氯对微生物细胞的致死性与蛋白质的合成直接相关。二氧化氯作为一种小分子,能够渗透到细胞膜中,从而抑制呼吸,破坏跨膜离子梯度。二氧化氯分子结构特点是氯原子以2 个配位键与2 个氧原子结合,其外层还存在一未成对电子,其分子外层键域上的活性自由电子具有强氧化作用,能够与氨基酸、蛋白质、DNA 和RNA 发生作用,从而降低氨基酸、蛋白质、DNA 和RNA 的活性,通过迅速氧化、破坏病毒蛋白质衣壳中的酪氨酸,抑制病毒的特异性吸附,阻止其对宿主细胞的感染。二氧化氯可以通过增加细胞膜的通透性,造成细胞壁出现褶皱现象,从而导致细胞的渗透压发生变化;二氧化氯还可以通过自身作用氧化防止蛋氨酸分解,快速消除乙烯等物质。二氧化氯杀菌的活性很高,能够轻易穿透细菌细胞膜的半透膜,摧毁渗透压,但不与卤代烃发生氯代反应。二氧化氯的氧化能力也取决于溶液的酸度和碱度,酸度越强,其氧化能力越高。 

      二氧化氯作为一种高效、安全、广谱的消毒灭菌剂被广泛应用于食品保鲜等领域,通过二氧化氯的抗菌机理来抑制微生物生长和减缓腐败速率,保持食品品质和延长食品的货架期,从而提高经济效益。将二氧化氯保鲜剂应用于食品保鲜也一直是国内外的研究重点。二氧化氯保鲜剂应用于食品包装时,也主要是制备缓释型二氧化氯抗菌薄膜或二氧化氯熏蒸处理等手段对果蔬和肉制品进行保鲜,由于气态二氧化氯性质不稳定,pH 值、光照以及温度对稳定性二氧化氯水溶液稳定性影响较大,相比较而言,稳定态二氧化氯稳定性更强,储运更加便捷,同时还能延长二氧化氯有效释放期,具有一定缓释功能,因此其发展潜力更大,能更好地运用于食品保鲜。若想将稳定态二氧化氯更广泛应用于食品包装行业,还需要进一步研究固态二氧化氯的缓释机理及数学模型,解决其在缓释初期多存在暴释现象和释放过程中二氧化氯产生速率不稳定等难题,以期得到一种高效稳定、安全便捷的二氧化氯,更好地保障食品的安全性,为食品包装行业注入新的血液,扩展二氧化氯的应用领域。

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